覃正海
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鲜广
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赵海波
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郑永强
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范洪远
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王均
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.06.019
近年来,我国汽车产业迅猛发展,汽车机械零部件的需求给我国切削加工业带来了发展机遇和挑战.汽车安全性和舒适性的要求,国家节能减排、绿色制造的发展战略,指引切削技术向高速、高效、高精、绿色、智能方向发展,对刀具材料的使用性能也提出了更高要求.TiCN涂层刀具因具有高硬度和高耐磨性被大量应用,尤其是在有色金属及合金的切削加工上具有明显优势.综述了TiCN涂层的微观结构,指出C原子具有细化晶粒和抑制柱状晶形成的作用,涂层的结晶度和择优取向随C含量的改变而变化.总结了TiCN涂层的主要性能特点,包括硬度和致硬机理、耐磨性和减摩机理、热稳定性和热失效机制.介绍了TiCN涂层的沉积原理,指出各种制备方法的优缺点和关键工艺参数.分析了以TiCN为基进行改性获得的涂层的国内外最新研究现状,提出对TiCN涂层进行多层化、多元化以及纳米多层化,是进一步提高该涂层在高温条件下综合性能的方法,也是该涂层为适应高速切削、干式切削等新切削技术要求的发展方向.
关键词:
TiCN涂层
,
切削刀具
,
高温性能
王佳薇
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王均
,
鲜广
,
李明星
,
范洪远
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.07.003
目的：研究低温盐浴氮化17-4PH不锈钢经中温时效处理后氮化层组织性能的变化情况。方法采用光学显微镜（OM）分析氮化层的厚度和显微组织，利用X射线衍射仪（XRD）检测渗氮层的相组成，利用显微硬度计测定渗层的硬度，利用冲刷腐蚀实验评价渗层的耐腐蚀性能。结果17-4PH 不锈钢氮化后在425~475℃时效保温处理，其渗层厚度随时效时间的延长而增加。时效处理使渗层中N原子的浓度发生改变，过饱和扩展奥氏体发生分解，析出与其结构同为面心立方结构的Fe4N、Fe2N和CrN。时效温度的升高能加速扩展奥氏体的分解，促进CrN析出及氧化物的生成。经过渗氮时效后，渗层深度可达27.4μm。根据热力学公式计算出N原子在时效过程中的扩散激活能为216.2 kJ/mol，表面显微硬度在初期显著升高，达到了近1150HV0.1，随后逐渐降低。在475℃、50 d的时效条件下，冲刷腐蚀中的失重率达到最大值30.3 mg/(h·dm2)。结论不锈钢氮化后在一定的温度和时间内时效处理会达到最大表面硬度，在随后的保温过程中硬度开始下降。时效处理后17-4PH不锈钢的耐冲刷腐蚀性能下降。
关键词:
17-4PH不锈钢
,
低温液体氮化
,
时效
,
显微硬度
,
激活能
,
冲刷腐蚀性能
